《大規模MIMO無線傳輸理論與技術研究》是依託東南大學，由王東明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大規模MIMO無線傳輸理論與技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王東明
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
移動數據業務的快速增加、頻譜資源的日趨緊缺以及能源消耗快速增長對4G之後的移動通信系統提出了更高的要求。為此，需要在無線傳輸技術方面進行創新，從根本上解決移動通信的頻譜有效性和功率有效性問題，實現更高頻譜效率和綠色無線通信的雙重目標。通過在基站配置大規模天線陣列，形成大規模MIMO，可以大幅提升頻譜利用率和功率效率，因此受到業界的關注。本項目將開展大規模MIMO傳輸理論與技術研究，運用資訊理論，對大規模MIMO蜂窩系統的頻譜效率和功率效率進行理論分析，揭示系統參數和信道參數對系統性能的影響，克服大規模MIMO系統中下行預編碼和上行聯合接收的複雜性問題、導頻污染和小區間干擾問題，形成較為完整的大規模MIMO傳輸理論與技術體系，為4G之後的移動通信系統提供理論基礎和技術支撐。
結題摘要
本項目針對5G的關鍵技術大規模MIMO開展研究，主要研究成果包括：（1）運用信息理論，突破了導頻污染下大規模MIMO蜂窩系統的頻譜效率和功率效率理論，推導出系統的頻譜效率及功率效率的閉合表達式，揭示出系統參數和信道參數對系統性能的影響；（2）突破了導頻污染下大規模分散式MIMO系統的頻譜效率分析，推導出系統頻譜效率的閉合緊界；（3）提出了一種雙向通信網路，通過分配上下行天線資源，解決業務不對稱的問題，並分析了系統的頻譜效率和能耗效率；（4）研究了大規模MIMO低複雜度的傳輸理論和方法，利用信道的稀疏特性，提出了BP疊代接收機，利用多項式展開，提出了低複雜度的疊代接收算法，大幅度降低了接收機複雜度並提高系統性能；（5）研究了大規模MIMO的信道信息獲取理論和方法，提出了魯棒的參數化信道估計方法和低複雜度的子空間跟蹤算法，克服信道信息獲取瓶頸；（6）突破了大規模MIMO的互易性獲取理論和方法，從理論上分析了互易性對TDD系統性能的影響，揭示出互易性失配對系統性能的影響，提出了協作LS校準及其低複雜度實現的疊代坐標下降算法，利用天線間的互藕，提出了低複雜度的校準算法；（7）研究了大規模MIMO的協作傳輸，提出了協作導頻分配，並提出了上下行統一實現的低複雜度協作傳輸方法，基於這些技術，構建了128天線的大規模分散式MIMO的試驗驗證平台，用通用伺服器實時計算對系統進行了試驗驗證。發表論文39篇，申請專利9項，獲WCSP 2016年最佳論文獎勵，在分散式MIMO方面的工作獲2014年度江蘇省科學技術獎勵一等獎。本項目還向國家IMT-2020提交提案11篇，為5G移動通信系統的標準化提供了技術支撐。
